HPMC (hidroksipropil metilceluloza) je zelo učinkovit dodatek in se pogosto uporablja pri formulaciji premazov in barv. Ena od njegovih glavnih funkcij je povečati nadzor viskoznosti, ki ne samo izboljša reologijo premazov in barv, temveč tudi izboljša konstrukcijsko zmogljivost in kakovost končnega filma.
1. Osnovne lastnosti HPMC
HPMC je neionski celulozni eter z dobro topnostjo v vodi in organskih topilih. Lahko se raztopi in tvori stabilno koloidno raztopino pri različnih temperaturah in pH vrednostih. Glavni mehanizem delovanja HPMC je oblikovanje mrežne strukture prek medmolekularnih vodikovih vezi in van der Waalsovih sil, s čimer vpliva na reološke lastnosti premazov ali barv. Njegova viskoznost se spreminja s spremembami koncentracije, temperature, strižne hitrosti in drugih dejavnikov, zaradi česar ima njegova uporaba v premazih in barvah velik prilagoditveni prostor.
2. Funkcija HPMC v premazih in barvah
Prilagoditev viskoznosti: Glavna funkcija HPMC je prilagoditev viskoznosti sistema. Pri premazih in barvah je viskoznost pomemben parameter, ki neposredno vpliva na konstrukcijo, izravnavo in končni filmski učinek materiala. HPMC lahko natančno nadzoruje viskoznost prevleke s spreminjanjem molekularne strukture ali koncentracije, kar zagotavlja stabilnost in uporabnost prevleke med skladiščenjem, transportom in gradnjo.
Reološki nadzor: HPMC daje premazu ali barvi dobre reološke lastnosti, tako da ohranja visoko viskoznost, ko je statičen, da se prepreči usedanje, in lahko zmanjša viskoznost pri striženju, kar olajša nanašanje. Ta tiksotropnost je bistvenega pomena za gradbene lastnosti premazov in barv, zlasti pri brizganju, ščetkanju ali valjanju, kar pomaga doseči enakomeren in gladek premaz.
Učinkovitost proti povešanju: Ko se premazi ali barve nanašajo na navpične površine, pogosto pride do povešanja, kar pomeni, da premaz teče pod vplivom gravitacije, kar ima za posledico neenakomerno debelino filma in enakomerne sledi pretoka. HPMC učinkovito zavira pojav povešanja s povečanjem viskoznosti in tiksotropnosti sistema, kar zagotavlja stabilnost premaza pri nanosu na navpične površine.
Protisedimentacijski učinek: Pri premazih z več pigmenti ali polnili so pigmenti ali polnila nagnjeni k sedimentaciji, kar vpliva na enakomernost premaza. HPMC upočasni hitrost sedimentacije trdnih delcev s povečanjem viskoznosti sistema. Hkrati ohranja stanje suspenzije v barvi z interakcijo z delci pigmenta, kar zagotavlja, da je barva enotna in konsistentna med gradbenim procesom.
Izboljšajte stabilnost pri skladiščenju: Med dolgotrajnim skladiščenjem je barva nagnjena k stratifikaciji, koagulaciji ali sedimentaciji. Dodatek HPMC lahko učinkovito izboljša obstojnost barve pri shranjevanju, ohrani enotnost in viskoznost barve, s čimer se podaljša njen rok uporabnosti in prepreči poslabšanje kakovosti izdelka zaradi nepravilnega skladiščenja.
3. Dejavniki, ki vplivajo na nadzor viskoznosti s HPMC
Koncentracija: Koncentracija HPMC je neposreden dejavnik, ki vpliva na viskoznost barve ali barve. Ko se koncentracija HPMC poveča, se bo viskoznost sistema znatno povečala. Za premaze, ki zahtevajo večjo viskoznost, lahko z ustreznim povečanjem količine HPMC dosežete idealno raven viskoznosti. Vendar lahko previsoka koncentracija povzroči tudi, da je sistem preveč viskozen in vpliva na učinkovitost konstrukcije. Zato je treba natančno nadzorovati količino dodanega HPMC v skladu s posebnim scenarijem uporabe in konstrukcijskimi zahtevami.
Molekulska masa: Molekulska masa HPMC je prav tako pomemben dejavnik, ki vpliva na viskoznost. HPMC z visoko molekulsko maso tvori gostejšo mrežno strukturo v raztopini, kar lahko znatno poveča viskoznost prevleke; medtem ko HPMC z nizko molekulsko maso kaže nižjo viskoznost. Z izbiro HPMC z različnimi molekulskimi masami je mogoče viskoznost premaza ali barve prilagoditi različnim konstrukcijskim zahtevam.
Temperatura: Viskoznost HPMC se zmanjšuje z naraščajočo temperaturo. Zato je treba pri gradnji v okolju z visoko temperaturo izbrati sorte HPMC z boljšo odpornostjo na visoke temperature ali ustrezno povečati njegovo doziranje, da zagotovimo konstrukcijsko zmogljivost in kakovost filma prevleke v pogojih visoke temperature.
Vrednost pH: HPMC je stabilen v širokem območju pH, vendar bodo ekstremni kisli in bazični pogoji vplivali na njegovo stabilnost viskoznosti. V močnem kislinskem ali alkalnem okolju se lahko HPMC razgradi ali odpove, kar povzroči zmanjšanje viskoznosti. Zato pri načrtovanju formule zagotovite, da je pH-vrednost sistema zmerna, da ohranite učinek nadzora viskoznosti HPMC.
Strižna hitrost: HPMC je zgoščevalec, ki redči s strigom, kar pomeni, da se bo njegova viskoznost znatno zmanjšala pri visokih strižnih stopnjah. Ta lastnost je zelo pomembna v procesu izdelave premaza, saj je pri ščetkanju, valjanju ali pršenju premaz izpostavljen veliki strižni sili, HPMC pa lahko z zmanjšanjem viskoznosti izboljša konstrukcijsko zmogljivost. Po končani konstrukciji strižna sila izgine in HPMC lahko obnovi viskoznost premaza, da zagotovi enakomernost in debelino premaznega filma.
4. Uporaba HPMC v različnih premaznih sistemih
Premazi na vodni osnovi: HPMC se pogosto uporablja v premazih na vodni osnovi. Uporablja se lahko ne samo kot zgoščevalec, ampak tudi kot pomoč pri tvorjenju filma in stabilizator. V sistemih na vodni osnovi lahko HPMC učinkovito poveča viskoznost premaza, izboljša njegovo reologijo in izravnavo ter prepreči usedanje in povešanje. Hkrati lahko izboljša vodoodpornost in odpornost premaznega filma proti drgnjenju ter podaljša življenjsko dobo premaza.
Premazi na osnovi topil: Čeprav se HPMC razmeroma manj uporablja v premazih na osnovi topil, se lahko še vedno uporablja kot zgoščevalec in pomoč pri izravnavi. Zlasti pri premazi z nizko hlapnimi organskimi spojinami (VOC) lahko HPMC zagotovi potrebno kontrolo viskoznosti in prilagoditev reologije, s čimer zmanjša uporabo topil in izpolnjuje zahteve glede varstva okolja.
Praškasti premazi: Pri praškastih premazih se HPMC lahko uporablja kot vezivo in zgoščevalec za izboljšanje fluidnosti in lastnosti tvorbe filma s povečanjem viskoznosti prahu. HPMC lahko zagotovi, da praškasti premaz med postopkom gradnje ni enostaven za letenje, hkrati pa izboljša enakomernost in gostoto premaznega filma.
HPMC dosega odlično kontrolo viskoznosti v premazih in barvah s svojimi edinstvenimi fizikalnimi in kemičnimi lastnostmi. Ne more le natančno prilagoditi viskoznosti sistema, temveč tudi izboljšati reologijo prevleke, povečati lastnosti proti povešanju in posedanju ter izboljšati stabilnost pri shranjevanju. V skladu z različnimi sistemi premazov in konstrukcijskimi zahtevami je mogoče s prilagajanjem koncentracije, molekulske mase, temperature, vrednosti pH in drugih dejavnikov HPMC natančno nadzorovati viskoznost, s čimer se izboljša konstrukcija premaza in kakovost končnega premaza.
Čas objave: 14. septembra 2024